育苗移栽是旱地作物生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、對(duì)氣候補(bǔ)償和提高土地利用率等綜合效益。目前國(guó)內(nèi)作物移栽主要依靠人工和半自動(dòng)移栽機(jī)移栽,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普及半自動(dòng)移栽機(jī),并向全自動(dòng)移栽機(jī)轉(zhuǎn)型。加大對(duì)自動(dòng)取送苗系統(tǒng)的研究,實(shí)現(xiàn)取苗、輸苗和栽苗一體化全自動(dòng)移栽對(duì)旱地移栽機(jī)的發(fā)展具有重要意義。本文針對(duì)目前我國(guó)移栽機(jī)自動(dòng)化程度低、取送苗環(huán)節(jié)傷苗率高的問(wèn)題,開(kāi)展了缽體苗自動(dòng)移栽機(jī)取送苗系統(tǒng)的研究。本文主要研究?jī)?nèi)容有:(1)對(duì)機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),有穴盤(pán)步進(jìn)移位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),包括對(duì)苗盤(pán)托板聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、苗盤(pán)固定架傾斜角度優(yōu)化和編碼器齒輪及齒條參數(shù)設(shè)計(jì);成排頂-夾式取苗系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括頂苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、氣動(dòng)苗夾的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)架動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型構(gòu)建及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化等;進(jìn)行了接苗機(jī)構(gòu)、撥苗機(jī)構(gòu)、輸苗機(jī)構(gòu)和落苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì);(2)對(duì)取送苗系統(tǒng)氣電液控制部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括移栽機(jī)液壓回路設(shè)計(jì)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì);(3)進(jìn)行了辣椒苗的力學(xué)性能試驗(yàn),包括辣椒苗缽體的承受頂力和承受拉力試驗(yàn);辣椒苗的物理特性研究,包括辣椒苗的株高、缽苗葉展寬、辣椒苗質(zhì)量、缽體形狀、缽苗基質(zhì)含水率等;單因素試驗(yàn),以綜合傷苗率和成功取苗率為目標(biāo),分別對(duì)頂苗氣缸壓力和夾苗氣缸壓力做單因素試驗(yàn);田間試驗(yàn),以漏苗率、重栽率、倒伏率、傷苗率和取送苗合格率為目標(biāo),對(duì)取苗頻率、輸送苗速度和移栽機(jī)前進(jìn)速度進(jìn)行三因素四水平的正交試驗(yàn)。本文主要研究成果有:(1)設(shè)計(jì)了一種缽體苗自動(dòng)移栽機(jī)取送苗系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)缽苗盤(pán)的固定和移位,能夠自動(dòng)完成頂苗、夾苗、接苗、撥苗、輸苗和落苗等工作,能夠有效提高移栽作業(yè)質(zhì)量,為移栽機(jī)自動(dòng)化取苗提供了參考。(2)通過(guò)理論分析,建立了頂苗桿驅(qū)動(dòng)架的運(yùn)動(dòng)模型,并轉(zhuǎn)化成MATLAB優(yōu)化方程的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化,得到旋轉(zhuǎn)桿BO段長(zhǎng)度為131mm,CO段長(zhǎng)度為143 mm,CD段長(zhǎng)度為80 mm,BO段和CO段夾角為128°。(3)針對(duì)辣椒苗進(jìn)行了物理特性和力學(xué)特性研究,在此研究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)頂苗氣缸壓力和夾苗氣缸壓力進(jìn)行了試驗(yàn)優(yōu)化,得到最佳頂苗壓力和最佳夾苗壓力分別為0.4、0.25 Mpa。(4)對(duì)取苗頻率、輸送苗速度和移栽機(jī)前進(jìn)速度進(jìn)行了理論分析并得到三者之間的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而對(duì)這3個(gè)因素水平進(jìn)行優(yōu)化,得到4組最佳因素水平組合并進(jìn)行了多指標(biāo)正交試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)取苗頻率為7次/min、輸送苗速度為42 m/min、移栽機(jī)前進(jìn)速度為20 m/min時(shí),該系統(tǒng)取送苗質(zhì)量最佳。
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S223.9
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外移栽機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)移栽機(jī)研究現(xiàn)狀
            1.2.1.1 國(guó)內(nèi)旱地移栽機(jī)發(fā)展歷程
            1.2.1.2 取苗機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
            1.2.1.3 輸苗機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
            1.2.1.4 落苗及栽植機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外移栽機(jī)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容和方法
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法和路線
    1.4 本章小結(jié)
第二章 取送苗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 取送苗系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.2 穴盤(pán)步進(jìn)移位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 穴盤(pán)步進(jìn)移位機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
        2.2.2 苗盤(pán)固定架傾斜角度設(shè)計(jì)
        2.2.3 步進(jìn)移位機(jī)構(gòu)編碼器齒輪及對(duì)應(yīng)齒條參數(shù)設(shè)計(jì)
    2.3 成排頂-夾式取苗系統(tǒng)
        2.3.1 整體設(shè)計(jì)
        2.3.2 集排式頂苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
            2.3.2.1 集排式頂苗機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
            2.3.2.2 頂苗桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
            2.3.2.3 頂苗桿支架設(shè)計(jì)
            2.3.2.4 頂苗桿動(dòng)力連接架設(shè)計(jì)
            2.3.2.5 頂苗機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)架參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.3 取苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
            2.3.3.1 取苗機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
            2.3.3.2 苗夾設(shè)計(jì)
    2.4 接苗機(jī)構(gòu)
    2.5 撥苗機(jī)構(gòu)
    2.6 輸苗機(jī)構(gòu)
        2.6.1 輸苗機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
        2.6.2 減速箱設(shè)計(jì)
        2.6.3 輸苗桶傳送鏈設(shè)計(jì)
    2.7 落苗機(jī)構(gòu)
        2.7.1 落苗機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
        2.7.2 落苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化
    2.8 本章小結(jié)
第三章 氣電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 液壓回路設(shè)計(jì)
    3.2 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
        3.2.2 控制系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 樣機(jī)試驗(yàn)與分析
    4.1 試驗(yàn)條件
    4.2 試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)
    4.3 單因素試驗(yàn)
        4.3.1 頂苗力試驗(yàn)
        4.3.2 苗夾夾苗力試驗(yàn)
    4.4 多目標(biāo)正交試驗(yàn)
        4.4.1 取苗頻率、輸送苗速度和移栽機(jī)前進(jìn)速度的關(guān)系
        4.4.2 試驗(yàn)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法
        4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文結(jié)論
    5.1 結(jié)論
    5.2 論文主要不足
    5.3 后續(xù)工作的建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷

【參考文獻(xiàn)】

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